CN111747639A - 脆性材料基板的截断装置以及切断系统 - Google Patents

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江岛谷彰
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Abstract

本发明的目的在于提供能够高效地截断在产品区域的周围具有边料区域的脆性材料基板的截断装置以及切断系统。截断装置是脆性材料基板的截断装置，对形成有刻划线的脆性材料基板施加应力而沿着刻划线从脆性材料基板的产品区域分割边料区域，其具备：基板移送机构，其保持脆性材料基板并进行移送；以及边料把持机构，其把持脆性材料基板的边料区域，基板移送机构具有保持脆性材料基板的基板保持部、以及使保持的脆性材料基板绕沿着该脆性材料基板的主面的法线的轴旋转的回旋部，边料把持机构具有把持边料的把持部，基板保持部与把持部设置为能够相对地接近或远离。

Description

脆性材料基板的截断装置以及切断系统
技术领域
本发明涉及用于将玻璃基板等脆性材料基板进行切断的脆性材料基板的截断装置以及切断系统。
背景技术
在将玻璃基板等脆性材料基板进行切断的加工中，以往，将刀轮按压于基板表面而形成刻划线，然后，沿着刻划线施加外力而使龟裂从刻划线发展，由此切断成产品的形状(参照专利文献1)。
近年来，液晶显示器面板等显示器面板产品的形状正在多样化，角为曲线的四边形、仅由曲线构成的形状等的显示器面板的生产不断增加。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：WO2002/057192
发明内容
发明要解决的课题
在以往的通常截断装置中，需要与截断的线对应地变更工作台上的基板的位置。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够高效地截断在产品区域的周围具有边料区域的脆性材料基板的截断装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题而完成的本发明的脆性材料基板的截断装置是对形成有刻划线的脆性材料基板施加应力而沿着刻划线从脆性材料基板的产品区域分割边料区域的截断装置，其中，该截断装置具备：基板移送机构，其保持脆性材料基板并进行移送；以及边料把持机构，其把持脆性材料基板的边料区域，基板移送机构具有保持脆性材料基板的基板保持部、以及使保持的脆性材料基板绕沿着该脆性材料基板的主面的法线的轴旋转的回旋部，边料把持机构具有把持边料区域的把持部，基板保持部与把持部设置为能够相对地接近或远离。
另外，为了解决上述课题而完成的本发明的脆性材料基板的切断系统是在脆性材料基板形成刻划线并对形成有刻划线的脆性材料基板施加应力而沿着刻划线从脆性材料基板的产品区域分割边料区域的切断系统，其中，该切断系统具备：刻划机构，其在脆性材料基板形成用于从产品区域分离边料区域的刻划线；基板移送机构，其保持脆性材料基板并进行移送；以及边料把持机构，其把持脆性材料基板的边料区域，基板移送机构具有保持脆性材料基板的基板保持部、以及使保持的脆性材料基板绕沿着该脆性材料基板的主面的法线的轴旋转的回旋部，边料把持机构具有把持边料区域的把持部，基板保持部与把持部设置为能够相对地接近或远离。
发明效果
根据本发明的截断装置以及切断系统，由于将基板保持为能够绕该基板的主面的法线的轴旋转，因此能够在不更换基板的情况下高效地分离产品区域P的周围的边料区域。另外，能够根据边料区域的形状，变更基板W的方向以及要把持的位置，因此能够根据边料的形状可靠地进行截断。
附图说明
图1是表示本发明的截断装置的一实施方式的主视示意图。
图2是本发明的截断装置的基板保持头周围的俯视示意图。
图3是形成有刻划线的基板的示意图。
图4是用于说明本发明的截断装置的动作的示意图。
图5是将本发明的截断装置和刻划装置组合而成的基板切断系统的主视示意图。
附图标记说明：
W 基板
1 截断装置
11 切断系统
2 基板移送机构
210 机器人臂部
220 基板保持头
221 回旋部
222 基板保持部
3 边料把持机构
310 把持部
320 移动基座部
4 控制部
5 刻划机构
510 刻划头。
具体实施方式
1.截断装置
1)装置结构
基于图1，对本发明的截断装置的结构进行说明。图1是表示本发明的截断装置的实施方式的主视示意图。
截断装置1是对沿着产品的外形形成有刻划线的基板W沿着刻划线进行分割的装置。基板W是由玻璃等脆性材料构成的脆性材料基板，例如是液晶面板。截断装置1具有基板移送机构2、边料把持机构3以及控制部4。
基板移送机构2是能够在保持有基板W的状态下变更基板的位置、高度、倾斜以及方向的装置。基板移送机构2具有机器人臂部210以及基板保持头220。机器人臂部210能够驱动未图示的马达而变更基板保持头220的位置、高度以及倾斜。
基板保持头220具有回旋部221以及基板保持部222。基板保持部222真空吸附基板W而进行保持。回旋部221驱动未图示的马达而使基板保持部222回旋。
图2是基板保持头220周围的俯视示意图。如图2所示，基板保持头220能够使保持的基板W绕该基板W的主面的法线方向的轴回旋。
边料把持机构3是把持基板W的端部的装置。边料把持机构3具有把持部310以及移动基座部320。把持部310设置成能够通过未图示的致动器进行开闭，通过以夹着基板W的端部的方式关闭把持部310从而把持基板W的边料。移动基座部320通过未图示的致动器使把持部310在相对于基板移送机构2接近以及远离的方向上移动。
控制部4是具有处理器(例如，CPU)、存储装置(例如，ROM、RAM、HDD、SSD等)、各种接口(例如，A/D转换器、D/A转换器、通信接口等)的计算机系统。控制部4通过执行在存储部(与存储装置的存储区域的一部分或者全部对应)中保存的程序来进行基板移送机构2和边料把持机构3的动作控制。
2)截断方法
图3是使用截断装置1而分割成产品的形状的基板W的示意图。在基板W形成有沿着产品的形状的刻划线S1以及将产品的周围的边料分成4份的4条刻划线S2。产品区域P是被刻划线S1包围且边料被分离而成为产品的区域。边料区域D1～D4是沿着刻划线S1和刻划线S2从产品区域P分离且成为边料的区域。刻划线S1以及S2能够通过任意方法形成，该任意方法包括使用刀具而形成龟裂的机械加工、或利用热应力形成龟裂、利用激光消融形成槽、利用多光子吸收形成加工痕等各种激光加工。
使用图4，对截断装置1的动作进行说明。首先，基板移送机构2使用基板保持部222，吸附保持基板W的产品区域P。
接着，基板移送机构2驱动机器人臂部210，将基板W移动至边料把持机构3能够把持边料区域D1的位置，并且边料把持机构3把持边料区域D1。此时，根据边料区域D1的形状，调整基板W的方向以及位置。
基板把持机构3驱动移动基座部320，使把持部310向远离基板移送机构2的方向移动，由此将边料区域D1从产品区域P分离。
边料把持机构3打开把持部310而使边料区域D1向下方落下。
接下来，回旋部221使基板保持部222回旋，改变基板W的方向以使边料区域D2与边料把持机构3对置。此时，根据边料区域D2的形状，驱动机器人臂部210，调整基板W相对于把持部310的方向以及位置。
以后，通过重复与边料区域D1的分离相同的动作，从而将边料区域D2～D4从产品区域P分离。
根据本发明的截断装置，由于将基板保持为能够绕该基板的主面的法线的轴旋转，因此能够在不更换基板的情况下高效地分离产品区域P的周围的边料区域。另外，能够根据边料区域的形状，变更基板W的方向以及所把持的位置，因此能够根据边料的形状可靠地进行截断。
需要说明的是，在上述实施例中，虽然使把持部310向远离基板移送机构2的方向移动而执行了截断，但取而代之，也可以通过驱动机器人臂部210而使基板保持头220向远离边料把持机构3的方向移动，来从产品区域P分离各边料区域D1～D4。在该情况下，能够将把持部310进行固定而省略移动基座部320。
2.基板切断系统
基于图5，对本发明的脆性材料基板的切断系统的结构进行说明。图5是切断系统11的主视示意图。切断系统11是向截断装置1追加了刻划机构5的系统。在切断系统11中，控制部4也进行刻划机构5的动作控制。
刻划机构5是在基板W的规定的位置形成刻划线的装置。刻划机构5在由基板移送机构2保持的状态的基板W上形成刻划线。
刻划机构5具有两个刻划头510，刻划头510通过向基板的一个面或者两面照射激光，从而在基板W上形成刻划线。
需要说明的是，刻划头510也可以取代激光照射而成为通过将刀具按压于基板W来在基板W上形成刻划线的结构。在该情况下，也可以用两个刀具按压基板W的两面，也可以在基板的一个面设置刀具，在基板的另一个面设置支承辊，通过刀具与支承辊进行按压以夹住基板W。
切断系统11对由基板保持头220保持的基板W首先使用刻划机构5来形成刻划线，接着使用基板把持机构3进行截断。
根据该实施方式，在由基板移送机构2保持基板的状态下，能够连续地执行刻划以及截断。
工业上的可利用性
本发明能够应用于将脆性材料基板进行切断的装置。

Claims (5)

1.一种截断装置，其是脆性材料基板的截断装置，对形成有刻划线的脆性材料基板施加应力而沿着所述刻划线从所述脆性材料基板的产品区域分割边料区域，
其中，
所述截断装置具备：
基板移送机构，其保持所述脆性材料基板并进行移送；以及
边料把持机构，其把持所述脆性材料基板的所述边料区域，
所述基板移送机构具有保持所述脆性材料基板的基板保持部、以及使保持的所述脆性材料基板绕沿着该脆性材料基板的主面的法线的轴旋转的回旋部，
所述边料把持机构具有把持所述边料区域的把持部，
所述基板保持部与所述把持部设置为能够相对地接近或远离。
2.根据权利要求1所述的截断装置，其中，
所述边料把持机构还具有使所述把持部向相对于所述基板移送机构接近或远离的方向移动的移动基座部。
3.根据权利要求1所述的截断装置，其中，
所述基板移送机构设置为能够将基板保持部向相对于所述边料把持机构接近或远离的方向移动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的截断装置，其中，
所述基板保持部设置为吸附所述脆性材料基板的所述产品区域而进行保持。
5.一种切断系统，其是脆性材料基板的切断系统，在脆性材料基板形成刻划线并对形成有所述刻划线的所述脆性材料基板施加应力而沿着所述刻划线从所述脆性材料基板的产品区域分割边料区域，
其中，
所述切断系统具备：
刻划机构，其在所述脆性材料基板形成用于从所述产品区域分离所述边料区域的所述刻划线；
基板移送机构，其保持所述脆性材料基板并进行移送；以及
边料把持机构，其把持所述脆性材料基板的所述边料区域，
所述基板移送机构具有保持所述脆性材料基板的基板保持部、以及使保持的所述脆性材料基板绕沿着该脆性材料基板的主面的法线的轴旋转的回旋部，
所述边料把持机构具有把持所述边料区域的把持部，
所述基板保持部与所述把持部设置为能够相对地接近或远离。
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